| 研究課題/領域番号 |
19H02211
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22010:土木材料、施工および建設マネジメント関連
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
斎藤 豪 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (90452010)
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| 研究分担者 |
佐伯 竜彦 新潟大学, 自然科学系, 教授 (90215575)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
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| キーワード | 再生可能セメント / 高Ca/Si比 / C-A-S-H / 高活性Ca2SiO4、 / 結晶子径 / 錯体重合法 / 27Al MAS NMR、 / 29Si MAS NMR / 再生セメント / トバモライト / 低圧水蒸気吸着 / 等量微分吸着熱 / 赤外吸収スペクトル / 高Ca/Si 比C-S-H / 高活性β-C2S / 水蒸気吸着等温線 / 吸着熱 / Ca/Si 比 / C-S-H / 比表面積 / β-C2S / Far-FT-IR / Ca/Si比 / FT-IR / 高Ca/Si比C-S-H / CO2削減 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，発生CO2，焼成エネルギーおよび天然資源を同時かつ大幅に削減することが可能な「高活性β-C2Sを主原料とした再生可能なセメント(再生セメント)」の材料設計思想を提案し，その実現性を検証するものである．具体的には，①β-C2Sと同じC/S比であるC/S比=2.0の非晶質C-S-Hを合成すること，②合成したC/S比=2.0の非晶質C-S-Hを焼成し，高活性β-C2Sを得ること，③得られた高活性β-C2Sの水和反応機構を解明し，水和後にはCHが共存せず，かつ①で合成したものと同様のC/S比=2.0の非晶質C-S-Hのみが生成する「再生セメント」設計の確立を行うことを目的としている．
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| 研究成果の概要 |
本研究では、高活性ビーライトを水和させることで得たCa/Si比2.0のC-S-Hに対するAl置換性状と再焼成によるビーライトの再生に関する検討を行った。その結果、Alは4配位、6配位AlとしてCa/Si比2.0のC-S-Hにおける架橋部分に取り込まれ、置換量の増加伴い底面間隔が広がることが示された。一方で、高Ca/Si比のC-A-S-Hからは800 ℃焼成によりビーライトが再生することが明らかとなった。この時、Al置換量の増加に伴い、β-C2Sからα’-C2Sの生成が優位となる傾向が見られ、結晶子径ならびに比表面積は水和前のビーライトと同等であることを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
骨材等に含まれるAlが、本再生セメントシステムに取り込まれた場合でも、再生セメントサイクルを維持できることが示されたことは、実用的価値が示されたものといえる。
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